JP2016163854A - Vibration indicator - Google Patents

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阿部 喜
Yoshi Abe
喜 阿部
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Tokai Rika Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibration indicator which can quickly attenuate unnecessary vibration after the indication of vibration.SOLUTION: A vibration panel 20 being a vibration part which indicates vibration has: a voice coil motor 100 as a vibration generation part; a box body 30 for supporting the vibration panel 20; a support part 40 which is interposed between the vibration panel 20 and the box body 30, and compressed by a prescribed force; a damper 50 which is interposed between the vibration panel 20 and the box body 30 in parallel with the support part 40, and imparts a brake action to the vibration of the vibration panel 20; and a spring 60 as a pressurization part for imparting prescribed forces to the support parts 40 and the damper 50, and imparts compression forces to the support part 40 and the damper 50 between the vibration panel 20 and the box body 30. A natural length Zof the support part 40 is set at a value which is longer than a natural length Zof the damper 50.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、振動呈示装置に関し、特に、ダンパを備えた振動呈示装置に関する。   The present invention relates to a vibration presenting apparatus, and more particularly to a vibration presenting apparatus including a damper.

従来の技術として、画像を表示する表示パネルを含み、当該表示パネル上における利用者による接触操作を受け付け、接触位置を出力するタッチパネルと、バイブレータと、画像におけるエッジを検出するエッジ検出部と、接触位置が検出されたエッジの位置と対応する位置か否かを判断し、対応する位置である場合に、バイブレータに対して振動するよう制御し、対応しない位置である場合に、バイブレータに対して振動を停止するよう制御する制御部とを備える携帯端末装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。   As a conventional technique, a touch panel that includes a display panel that displays an image, receives a touch operation by a user on the display panel, outputs a touch position, a vibrator, an edge detection unit that detects an edge in the image, and a touch It is determined whether or not the position corresponds to the position of the detected edge. If the position is a corresponding position, the vibrator is controlled to vibrate. If the position is not a corresponding position, vibration is caused to the vibrator. There is known a portable terminal device including a control unit that controls to stop the operation (see, for example, Patent Document 1).

この携帯端末装置は、振動パネルであるタッチパネル上における接触位置と画像のエッジの位置とが対応する位置である場合にバイブレータが振動するので、利用者が当該画像の形状を体感することができるとされている。   In this portable terminal device, the vibrator vibrates when the contact position on the touch panel which is a vibration panel and the position of the edge of the image correspond to each other, so that the user can experience the shape of the image. Has been.

特開2013−206019号公報JP 2013-206019 A

しかし、タッチパネルの振動によって生成される触覚は、タッチパネルを振動させた後に短時間で残振動が減衰する方が良い。従来の携帯端末装置は、例えば、タッチパネルが支持部によって支持されている場合、振動し易くするためには支持部が軟らかい方が良く、短時間で振動を減衰させるためには支持部が硬い方が良いので、両者がトレードオフの関係にあって両立が難しいという問題がある。   However, it is better for the tactile sensation generated by the vibration of the touch panel to attenuate the residual vibration in a short time after the touch panel is vibrated. For example, when the touch panel is supported by a support unit, the conventional mobile terminal device is preferably a soft support unit in order to easily vibrate, and a hard support unit in order to attenuate vibration in a short time. However, there is a problem that both are in a trade-off relationship and it is difficult to achieve both.

従って、本発明の目的は、振動呈示後の不要な振動を速やかに減衰させることができる振動呈示装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a vibration presenting apparatus that can quickly attenuate unnecessary vibration after vibration presentation.

[1]本発明は、上記目的を達成するために、振動を呈示する振動部と、前記振動部に振動を付与する振動発生部と、前記振動部を支持する筐体と、前記振動部と前記筐体の間に介在し、所定の力で圧縮される支持部と、前記振動部と前記筐体の間に前記支持部と並行して介在し、前記振動部の振動に制動作用を付与するダンパと、前記支持部と前記ダンパに所定の力を付与して、前記振動部と前記筐体の間に前記支持部及び前記ダンパに圧縮力を付与する加圧部と、を有し、前記支持部の自然長は、前記ダンパの自然長よりも大きな値に設定されていることを特徴とする振動呈示装置を提供する。 [1] In order to achieve the above object, the present invention provides a vibration unit that presents vibration, a vibration generation unit that applies vibration to the vibration unit, a housing that supports the vibration unit, and the vibration unit. A support part interposed between the casings and compressed by a predetermined force, and a support part interposed between the vibration part and the casing in parallel with the support part to impart a braking action to the vibration of the vibration part. And a pressing part that applies a predetermined force to the support part and the damper, and applies a compressive force to the support part and the damper between the vibration part and the casing, The vibration presenting device is characterized in that the natural length of the support portion is set to a value larger than the natural length of the damper.

[2]前記振動発生部は、前記ダンパの自然長を超える振動を前記振動部に付与することを特徴とする上記[1]に記載の振動呈示装置であってもよい。 [2] The vibration presenting device according to [1], wherein the vibration generating unit applies vibration exceeding a natural length of the damper to the vibrating unit.

[3]また、前記ダンパは、前記振動部又は前記筐体の少なくともいずれか一方に固定されていないことを特徴とする上記[1]又は[2]に記載の振動呈示装置であってもよい。 [3] The vibration presenting device according to [1] or [2], wherein the damper is not fixed to at least one of the vibration unit or the housing. .

[4]また、前記振動部にコイルが搭載され前記筐体に磁気回路が載置され、前記コイルに通電することにより前記振動部を加振することを特徴とする上記[1]から[3]のいずれか1に記載の振動呈示装置であってもよい。 [4] Further, from the above [1] to [3], a coil is mounted on the vibration part, a magnetic circuit is mounted on the casing, and the vibration part is vibrated by energizing the coil. ] The vibration presentation apparatus described in any one of the above.

本発明によれば、振動呈示後の不要な振動を速やかに減衰させることができる。   According to the present invention, unnecessary vibration after vibration presentation can be quickly damped.

図1(a)は、本発明の第1の実施の形態に係る振動呈示装置の正面図であり、図1(b)は、図1(a)のA方向から見た振動呈示装置の上平面図である。FIG. 1A is a front view of the vibration presenting apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a top view of the vibration presenting apparatus viewed from the direction A in FIG. It is a top view. 図2は、振動呈示装置の組み付け工程の順にそれぞれの状態を示すもので、図2(a)は、バネを装着していない状態、図2(b)は、バネを装着している途中の状態、図2(c)は、バネを装着した組み付け完了状態を示す図である。FIG. 2 shows each state in the order of the assembly process of the vibration presenting device. FIG. 2 (a) shows a state where the spring is not attached, and FIG. 2 (b) shows a state where the spring is being attached. FIG. 2 (c) is a diagram showing an assembled state in which a spring is mounted. 図3は、本実施の形態に係る振動呈示装置の制御ブロックを示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a control block of the vibration presenting apparatus according to the present embodiment. 図4(a)は、図3で示す各信号V、Vd、Vcの信号波形、図4(b)は、振動波形を示し、Sはダンパによる制動作用がされた場合の振幅波形、Sはダンパによる制動作用がない場合の振幅波形を示す。4A shows signal waveforms of the signals V S , Vd, and Vc shown in FIG. 3, FIG. 4B shows vibration waveforms, and S 1 shows an amplitude waveform when a braking action is performed by a damper. S 2 represents the amplitude waveform of when there is no braking action by the damper. 図5は、本発明の第2の実施の形態に係る振動呈示装置の正面図である。FIG. 5 is a front view of a vibration presenting apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図6は、本発明の第3の実施の形態に係る振動呈示装置の正面図である。FIG. 6 is a front view of a vibration presenting apparatus according to the third embodiment of the present invention.

(本発明の第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態に係る振動呈示装置10は、振動を呈示する振動部である振動パネル20と、振動発生部としてのボイスコイルモータ100と、この振動パネル20を支持する筐体30と、振動パネル20と筐体30の間に介在し、所定の力で圧縮される支持部40と、振動パネル20と筐体30の間に支持部40と並行して介在し、振動パネル20の振動に制動作用を付与するダンパ50と、支持部40とダンパ50に所定の力を付与して、振動パネル20と筐体30の間に支持部40及びダンパ50に圧縮力を付与する加圧部としてのバネ60と、を有し、支持部40の自然長Zは、ダンパ50の自然長Zよりも大きな値に設定された構成とされている。
(First embodiment of the present invention)
The vibration presentation device 10 according to the first exemplary embodiment of the present invention includes a vibration panel 20 that is a vibration unit that presents vibration, a voice coil motor 100 as a vibration generation unit, and a casing that supports the vibration panel 20. 30, a support part 40 interposed between the vibration panel 20 and the housing 30 and compressed by a predetermined force, and a support part 40 interposed between the vibration panel 20 and the housing 30 in parallel with the vibration panel. A predetermined force is applied to the damper 50 for applying a braking action to the vibration of the 20 and the support 40 and the damper 50, and a compressive force is applied to the support 40 and the damper 50 between the vibration panel 20 and the housing 30. And a natural length Z 2 of the support portion 40 is set to a value larger than the natural length Z 1 of the damper 50.

上記の構成において、ダンパ50は、振動パネル20又は筐体30の少なくともいずれか一方に固定されていない構成とされているので、ダンパ50の自然長Zを超える振動が振動パネル20に付与される場合には、ダンパ50は振動減衰に対して寄与しない。すなわち、ダンパ50の圧縮方向と伸長方向とで減衰作用が異なり、非対称な減衰特性を持つダンパ構成となっている。これにより、振動呈示装置のコストやサイズの増加を抑えながら残振動を抑制することが可能となる。 In the above configuration, the damper 50 is configured not to be fixed to at least one of the vibration panel 20 and the housing 30, so that vibration exceeding the natural length Z 1 of the damper 50 is applied to the vibration panel 20. The damper 50 does not contribute to vibration damping. In other words, the damper 50 has a damping action that is different in the compression direction and the extension direction, and has an asymmetric damping characteristic. This makes it possible to suppress residual vibration while suppressing an increase in cost and size of the vibration presenting apparatus.

(振動パネル20)
図1(a)は、本発明の第1の実施の形態に係る振動呈示装置の正面図であり、図1(b)は、図1(a)のA方向から見た振動呈示装置の上平面図である。振動パネル20は、例えば、アルミ等の金属材料、樹脂等の種々の材料が使用できる。
(Vibration panel 20)
FIG. 1A is a front view of the vibration presenting apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a top view of the vibration presenting apparatus viewed from the direction A in FIG. It is a top view. The vibration panel 20 can use various materials, such as metal materials, such as aluminum, and resin, for example.

振動パネル20は、図1等に示すように、板状体であり、上面20aには例えばタッチセンサが装着されて、タッチ検出装置とすることができる。この振動パネル20は、駆動源としてのボイスコイルモータ100により駆動されることにより、振動を呈示することができる。例えば、タッチ検出装置としての振動パネル20にタッチした場合に、振動パネル20を例えば図1(a)に示すB方向に振動させることにより、タッチしたことを操作者に報知する。その他、種々の操作に伴って振動パネル20を振動させることにより、触覚呈示を行なうことができる。   As shown in FIG. 1 and the like, the vibration panel 20 is a plate-like body, and a touch sensor is attached to the upper surface 20a, for example, so that a touch detection device can be obtained. The vibration panel 20 can present vibration by being driven by a voice coil motor 100 as a drive source. For example, when the vibration panel 20 as the touch detection device is touched, the operator is notified of the touch by vibrating the vibration panel 20 in, for example, the B direction shown in FIG. In addition, tactile sensation can be presented by vibrating the vibration panel 20 in accordance with various operations.

振動パネル20の下面20bには取付部22が形成され、取付部22にボイスコイルモータ100のコイル110が取付固定されている。図1(a)、(b)に示すように、振動パネル20の隅部21には、バネ60のフック部を係止するための係止穴20cが形成されている。また、振動パネル20の下面20bは、支持部40、ダンパ50のそれぞれの端部が当接する面とされている。   An attachment portion 22 is formed on the lower surface 20 b of the vibration panel 20, and the coil 110 of the voice coil motor 100 is attached and fixed to the attachment portion 22. As shown in FIGS. 1A and 1B, a locking hole 20 c for locking the hook portion of the spring 60 is formed in the corner portion 21 of the vibration panel 20. Further, the lower surface 20b of the vibration panel 20 is a surface with which the end portions of the support portion 40 and the damper 50 abut.

(筐体30)
筐体30は、図1等に示すように、板状体であり、例えば、アルミ等の金属材料、樹脂等の種々の材料が使用できる。振動パネル20に対応して、隅部31には、バネ60のフック部を係止するための係止穴30bが形成されている。また、筐体30の上部30aは、支持部40、ダンパ50のそれぞれの端部が当接する面とされている。
(Case 30)
As shown in FIG. 1 and the like, the housing 30 is a plate-like body, and for example, various materials such as a metal material such as aluminum and a resin can be used. Corresponding to the vibration panel 20, a locking hole 30 b for locking the hook portion of the spring 60 is formed in the corner portion 31. Further, the upper portion 30 a of the housing 30 is a surface with which the end portions of the support portion 40 and the damper 50 abut.

(支持部40)
支持部40は、シリコンゴム等の弾性部材で形成されている。図1(a)、(b)に示すように、支持部40は、矩形の枠形状とされているが、これに限られない。振動パネル20と筐体30の間に介在して振動パネル20を支持できる形状であればよい。図2(a)で示すように、支持部40の厚さ(振動パネル20と筐体30の間に介在する方向の長さ)は、自然長でZである。
(Supporting part 40)
The support part 40 is formed of an elastic member such as silicon rubber. As shown in FIGS. 1A and 1B, the support portion 40 has a rectangular frame shape, but is not limited thereto. Any shape that can support the vibration panel 20 interposed between the vibration panel 20 and the housing 30 may be used. As shown in FIG. 2 (a), the thickness of the support portion 40 (length in a direction which is interposed between the vibrating panel 20 and the housing 30) is Z 2 in the natural length.

(ダンパ50)
ダンパ50は、ゴム、合成樹脂等の弾性部材で形成されている。例えば、ブチルゴム等のように、粘性及び弾性を備えて振動に対する制動作用を発揮するものであればよい。粘弾性ダンパとして市販される種々の弾性部材が使用できる。
(Damper 50)
The damper 50 is formed of an elastic member such as rubber or synthetic resin. For example, any material having viscosity and elasticity and exhibiting a braking action against vibration such as butyl rubber may be used. Various elastic members marketed as viscoelastic dampers can be used.

ダンパ50は、図1(a)、(b)に示すように、矩形の枠形状とされているが、これに限られない。振動パネル20と筐体30の間に並行して介在して振動パネル20の振動に制動作用を付与するものであればよい。図2(a)で示すように、ダンパ50の厚さ(振動パネル20と筐体30の間に介在する方向の長さ)は、自然長でZである。 The damper 50 has a rectangular frame shape as shown in FIGS. 1A and 1B, but is not limited thereto. Any structure that intervenes between the vibration panel 20 and the housing 30 and imparts a braking action to the vibration of the vibration panel 20 may be used. As shown in FIG. 2 (a), the thickness of the damper 50 (the length in a direction which is interposed between the vibrating panel 20 and the housing 30) is Z 1 in the natural length.

(バネ60)
バネ60は、支持部40及びダンパ50に圧縮力を付与する加圧部として機能する。本実施の形態では、図1(a)等に示すように、バネ60は引張りコイルバネを使用する。図2(b)に示すように、バネ60は、引張り力によるコイル部とその両端に形成されたフック部60a、60bから構成されている。このフック部60a、60bは、振動パネル20の係止穴20c及び筐体30の係止穴30bにそれぞれ引っ掛けられて係止される。これにより、振動パネル20と筐体30との間に引張り力を発生させる。したがって、振動パネル20と筐体30との間に介在する支持部40及びダンパ50に圧縮力を付与することができる。
(Spring 60)
The spring 60 functions as a pressure unit that applies a compressive force to the support unit 40 and the damper 50. In the present embodiment, as shown in FIG. 1A and the like, the spring 60 uses a tension coil spring. As shown in FIG. 2B, the spring 60 is composed of a coil portion formed by a tensile force and hook portions 60a and 60b formed at both ends thereof. The hook portions 60 a and 60 b are hooked and locked in the locking hole 20 c of the vibration panel 20 and the locking hole 30 b of the housing 30, respectively. Thereby, a tensile force is generated between the vibration panel 20 and the housing 30. Therefore, a compressive force can be applied to the support portion 40 and the damper 50 interposed between the vibration panel 20 and the housing 30.

(ボイスコイルモータ100)
振動発生部としてのボイスコイルモータ100は、図1(a)、(b)等に示すように、コイル110と磁気回路120とから構成されている。コイル110は、振動パネル20側に取付固定され、磁気回路120は、筐体30の上部30aに載置固定されている。
(Voice coil motor 100)
A voice coil motor 100 as a vibration generating unit includes a coil 110 and a magnetic circuit 120 as shown in FIGS. The coil 110 is attached and fixed to the vibration panel 20 side, and the magnetic circuit 120 is mounted and fixed on the upper portion 30 a of the housing 30.

コイル110は、エナメル線等のマグネットワイヤを複数回だけコイル状に巻回させて形成したものである。コイル110は、通電することにより、磁気回路120により発生する磁界Hからフレミング左手の法則に従って受けるローレンツ力により駆動され、振動発生源となる。   The coil 110 is formed by winding a magnet wire such as an enamel wire in a coil shape a plurality of times. When the coil 110 is energized, it is driven by the Lorentz force received from the magnetic field H generated by the magnetic circuit 120 according to the Fleming left-hand rule, and becomes a vibration generating source.

磁気回路120は、ヨーク(センターヨーク122、中継ヨーク124、サイドヨーク126)と磁石(永久磁石)130とから構成される。図1(a)、(b)等に示すように、ヨーク(センターヨーク122、中継ヨーク124、サイドヨーク126)は、円筒、円盤形状に形成され、例えば、軟鉄、ケイ素鋼等の軟磁性材料により形成されている。磁石(永久磁石)130は、サイドヨーク126に取り付けられ、磁石130とセンターヨーク122の間に磁界Hを発生させる。   The magnetic circuit 120 includes a yoke (center yoke 122, relay yoke 124, side yoke 126) and a magnet (permanent magnet) 130. As shown in FIGS. 1A, 1B, etc., the yoke (center yoke 122, relay yoke 124, side yoke 126) is formed in a cylindrical or disk shape, for example, a soft magnetic material such as soft iron or silicon steel. It is formed by. The magnet (permanent magnet) 130 is attached to the side yoke 126 and generates a magnetic field H between the magnet 130 and the center yoke 122.

コイル110は、磁石130とセンターヨーク122の間に配置され、コイル110への通電により、図1(a)に示すB方向に駆動される。コイル110への通電が交流的であれば、B方向に往復移動する振動となる。これにより、コイル110が取付固定された振動パネル20は、B方向へ振動し、振動を呈示することができる。なお、コイル110と磁気回路120との配置関係により、図1(a)に示すB方向以外への振動呈示も可能である。   The coil 110 is disposed between the magnet 130 and the center yoke 122, and is driven in the B direction shown in FIG. If the energization to the coil 110 is alternating current, the vibration will reciprocate in the B direction. Thereby, the vibration panel 20 to which the coil 110 is attached and fixed can vibrate in the B direction and present vibration. In addition, the vibration presentation to directions other than the B direction shown to Fig.1 (a) is also possible by the arrangement | positioning relationship between the coil 110 and the magnetic circuit 120. FIG.

(振動呈示装置10の組み付け)
図2は、振動呈示装置の組み付け工程の順にそれぞれの状態を示すもので、図2(a)は、バネを装着していない状態、図2(b)は、バネを装着している途中の状態、図2(c)は、バネを装着した組み付け完了状態を示す図である。
(Assembly of vibration presentation device 10)
FIG. 2 shows each state in the order of the assembly process of the vibration presenting device. FIG. 2 (a) shows a state where the spring is not attached, and FIG. FIG. 2 (c) is a diagram showing an assembled state in which a spring is mounted.

図2(a)に示すように、まず、ボイスコイルモータ100を載置固定した筐体30の上部30aに、支持部40及びダンパ50を所定の位置に配置する。この状態では、支持部40は自然長Z、ダンパ50は自然長Zである。すなわち、図2(a)に示す状態は、支持部40の上端部40aと振動パネル20の下面20bが当接するが、支持部40は圧縮されず、振動パネル20の下面20bと筐体30の上部30aとの距離が支持部40の自然長Zと同じ状態を示している。 As shown in FIG. 2A, first, the support portion 40 and the damper 50 are disposed at predetermined positions on the upper portion 30a of the casing 30 on which the voice coil motor 100 is placed and fixed. In this state, the support portion 40 has a natural length Z 2 and the damper 50 has a natural length Z 1 . That is, in the state illustrated in FIG. 2A, the upper end portion 40 a of the support portion 40 and the lower surface 20 b of the vibration panel 20 abut, but the support portion 40 is not compressed, and the lower surface 20 b of the vibration panel 20 and the housing 30 are not compressed. the distance between the upper 30a indicates the same state as natural length Z 2 of the support portion 40.

支持部40の下端部40b、ダンパ50の下端部50bは、筐体30の上部30aに接触した状態、または、接着等により固定してもよい。   The lower end portion 40b of the support portion 40 and the lower end portion 50b of the damper 50 may be fixed in a state in contact with the upper portion 30a of the housing 30 or by adhesion.

この状態で、コイル110が取付固定された振動パネル20を所定の位置に合わせて、支持部40の上端部40aと振動パネル20の下面20bが接する状態とする。このとき、まだ、バネ60は装着されず、また、ダンパ50の上端部50aと振動パネル20の下面20bは当接していない。   In this state, the vibration panel 20 to which the coil 110 is attached and fixed is aligned with a predetermined position so that the upper end portion 40a of the support portion 40 and the lower surface 20b of the vibration panel 20 are in contact with each other. At this time, the spring 60 is not yet mounted, and the upper end portion 50a of the damper 50 and the lower surface 20b of the vibration panel 20 are not in contact with each other.

図2(b)に示すように、振動パネル20の係止穴20cと筐体30の係止穴30bに、バネ60のフック部60a、60bをそれぞれ引っ掛けて係止する。これにより、振動パネル20と筐体30との間に介在する支持部40及びダンパ50が接触して圧縮力を受ける。   As shown in FIG. 2 (b), the hook portions 60 a and 60 b of the spring 60 are hooked and locked in the locking holes 20 c of the vibration panel 20 and the locking holes 30 b of the housing 30, respectively. Thereby, the support part 40 and the damper 50 which are interposed between the vibration panel 20 and the housing | casing 30 contact, and receive a compressive force.

支持部40の上端部40a、ダンパ50の上端部50aは、振動パネル20の下面20bに接触した状態、または、接着等により固定してもよい。ただし、ダンパ50は振動パネル20又は筐体30の少なくともいずれか一方に固定されていない構成とする。すなわち、ダンパ50の上端部50aが振動パネル20の下面20bに接触した状態であって接着されていない状態、又は、ダンパ50の下端部50bが筐体30の上部30aに接触した状態であって接着されていない状態となるように構成とする。これにより、振動パネル20の振幅がダンパ50の自然長Zを超える領域でダンパ機能が作用しないので、本来の振動呈示のための加振作用を阻害することの少ない振動呈示装置が可能となる。 The upper end portion 40a of the support portion 40 and the upper end portion 50a of the damper 50 may be fixed by being in contact with the lower surface 20b of the vibration panel 20, or by bonding or the like. However, the damper 50 is configured not to be fixed to at least one of the vibration panel 20 and the housing 30. That is, the upper end portion 50a of the damper 50 is in a state where it is in contact with the lower surface 20b of the vibration panel 20 and is not bonded, or the lower end portion 50b of the damper 50 is in contact with the upper portion 30a of the housing 30. It is set as the structure which will be in the state which has not adhere | attached. Thus, the amplitude of the vibration panel 20 since the damper function in a region exceeding the natural length Z 1 of the damper 50 does not act, it is possible to small vibration presenting apparatus of inhibiting vibration effect for the original vibration presenting .

図2(b)に示す状態は、ダンパ50の上端部50aと振動パネル20の下面20bが当接するが、支持部40のみが圧縮されて、振動パネル20の下面20bと筐体30の上部30aとの距離がダンパ50の自然長Zと同じ状態を示している。 In the state shown in FIG. 2B, the upper end portion 50a of the damper 50 and the lower surface 20b of the vibration panel 20 abut, but only the support portion 40 is compressed, and the lower surface 20b of the vibration panel 20 and the upper portion 30a of the housing 30 are in contact. distance between indicates the same state as natural length Z 1 of the damper 50.

図2(c)に示す状態は、支持部40及びダンパ50が圧縮されて、振動パネル20の下面20bと筐体30の上部30aとの距離が所定の距離Zになった組み付け完了の状態を示している。 State shown in FIG. 2 (c), is compressed support portion 40 and the damper 50, the completion assembly distance between the upper 30a of the lower surface 20b and the casing 30 of the vibration panel 20 becomes a predetermined distance Z 0 state Is shown.

振動呈示装置10は、上記示した組み付け完了の状態で、コイル110に通電されることによりボイスコイルモータ100で加振される。   The vibration presenting apparatus 10 is vibrated by the voice coil motor 100 when the coil 110 is energized in the above-described assembly completion state.

(振動呈示装置10の振動呈示動作)
図3は、本実施の形態に係る振動呈示装置の制御ブロックを示すブロック図である。また、図4(a)は、図3で示す各信号V、Vd、Vcの信号波形、図4(b)は、振動波形を示し、Sはダンパによる制動作用がされた場合の振幅波形、Sはダンパによる制動作用がない場合の振幅波形を示す。
(Vibration presentation operation of the vibration presentation device 10)
FIG. 3 is a block diagram showing a control block of the vibration presenting apparatus according to the present embodiment. 4A shows the signal waveforms of the signals V S , Vd, and Vc shown in FIG. 3, FIG. 4B shows the vibration waveforms, and S 1 shows the amplitude when the braking action is performed by the damper. waveform, S 2 represents the amplitude waveform of when there is no braking action by the damper.

図3に示すように、振動オン信号Vが制御部200に入力され、駆動信号Vd(例えば、パルス信号等の交流信号)がドライブ回路210に出力される。ドライブ回路210により電流増幅されたコイル駆動信号Vcによりコイル110に通電される。磁石130とセンターヨーク122の間に発生している磁界Hとコイル電流とにより、コイル110にはローレンツ力が発生する。 As shown in FIG. 3, the vibration on signal V S is input to the control unit 200, and the drive signal Vd (for example, an AC signal such as a pulse signal) is output to the drive circuit 210. The coil 110 is energized by the coil drive signal Vc that has been amplified by the drive circuit 210. A Lorentz force is generated in the coil 110 by the magnetic field H generated between the magnet 130 and the center yoke 122 and the coil current.

図4(a)に示すように、コイル110がパルス駆動されると図1(a)に示すB方向へ振動し、振動部としての振動パネル20が振動する。時間t1、t2、t3、t4までのパルス駆動により、振動パネル20が振動し、図4(b)に示すような振動波形となる。   As shown in FIG. 4A, when the coil 110 is pulse-driven, it vibrates in the direction B shown in FIG. 1A, and the vibration panel 20 as the vibration unit vibrates. The vibration panel 20 vibrates by pulse driving up to times t1, t2, t3, and t4, and a vibration waveform as shown in FIG.

図4(b)において、振動波形Sはダンパによる制動作用がない場合の振幅波形である。本実施の形態は、ダンパ50を備えているので、ダンパによる制動作用がされた振幅波形となる。すなわち、時間t4の加振終了後において、振動波形Sのように残振動が早く減衰する。振動呈示後の残振動が速やかに減衰することにより、触覚呈示の感触を向上させることができる。 4 (b), the vibration waveform S 2 is the amplitude waveform of when there is no braking action by the damper. Since the present embodiment includes the damper 50, the amplitude waveform is a braking action by the damper. That is, after completion of excitation of the time t4, the remaining vibration is quickly attenuated as vibration waveform S 1. When the residual vibration after the vibration presentation is quickly attenuated, the touch of the tactile presentation can be improved.

また、図4(b)において、圧縮されて距離Zになっている支持部40がダンパ50の自然長Zに伸長するまでの領域A、及び、支持部40、ダンパ50が圧縮される方向の全領域Daはダンパ有効範囲である。 In FIG. 4B, the region A 1 until the support portion 40 compressed to the distance Z 0 extends to the natural length Z 1 of the damper 50, and the support portion 40 and the damper 50 are compressed. The entire area Da in the direction of the direction is the damper effective range.

一方、ダンパ50の自然長Zを超えて伸長する領域Aは、ダンパ50が伸長する方向にはダンパが作用せず、ダンパ50が圧縮される方向にはダンパが作用する。すなわち、ダンパ50の圧縮方向と伸長方向とで減衰作用が異なり、非対称な減衰特性を持つダンパ構成となっている。 On the other hand, in the region A 2 extending beyond the natural length Z 1 of the damper 50, the damper does not act in the direction in which the damper 50 extends, and the damper acts in the direction in which the damper 50 is compressed. In other words, the damper 50 has a damping action that is different in the compression direction and the extension direction, and has an asymmetric damping characteristic.

(本発明の第2の実施の形態)
図5は、本発明の第2の実施の形態に係る振動呈示装置の正面図である。第2の実施の形態は、第1の実施の形態で使用した引張りコイルバネを圧縮コイルバネとした。その他の構成は、第1の実施の形態と同様であるので、以下において異なる構成の部分について説明する。
(Second embodiment of the present invention)
FIG. 5 is a front view of a vibration presenting apparatus according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the tension coil spring used in the first embodiment is a compression coil spring. Since the other configuration is the same as that of the first embodiment, the different configuration will be described below.

(バネ65)
バネ65は、支持部40及びダンパ50に圧縮力を付与する加圧部として機能する。本実施の形態では、図5に示すように、バネ65は圧縮コイルバネを使用する。図5に示すように、バネ65は、圧縮コイル部で構成されている。この圧縮コイル部は、上端部65aが筐体30の隅部36に当接し、下端部65bが振動パネル20の隅部26に、圧縮状態で当接する。これにより、振動パネル20と筐体30との間に介在する支持部40及びダンパ50に圧縮力を付与する。
(Spring 65)
The spring 65 functions as a pressure unit that applies a compressive force to the support unit 40 and the damper 50. In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the spring 65 uses a compression coil spring. As shown in FIG. 5, the spring 65 is composed of a compression coil portion. In this compression coil portion, the upper end portion 65 a abuts on the corner portion 36 of the housing 30, and the lower end portion 65 b abuts on the corner portion 26 of the vibration panel 20 in a compressed state. Thereby, a compressive force is applied to the support portion 40 and the damper 50 interposed between the vibration panel 20 and the housing 30.

(本発明の第3の実施の形態)
図6は、本発明の第3の実施の形態に係る振動呈示装置の正面図である。第3の実施の形態は、第1の実施の形態で使用した振動発生部としてのボイスコイルモータ100の代わりに、圧電アクチュエータ150を使用する。その他の構成は、第1の実施の形態と同様であるので、以下において異なる構成の部分について説明する。
(Third embodiment of the present invention)
FIG. 6 is a front view of a vibration presenting apparatus according to the third embodiment of the present invention. In the third embodiment, a piezoelectric actuator 150 is used instead of the voice coil motor 100 as the vibration generating unit used in the first embodiment. Since the other configuration is the same as that of the first embodiment, the different configuration will be described below.

圧電アクチュエータ150は、例えば、板と、圧電素子と、を備えたモルフ型の圧電素子であり、振動パネル20の下面20bに貼付け固定されている。このモルフ型圧電素子は、層状又は板状の圧電素子が屈曲する構造の圧電素子である。板は、例えば、導電性を有するアルミニウム、ニッケル、銅、鉄等の金属材料、それらを含有する合金材料、或いはステンレス等の合金材料を用いて形成される。   The piezoelectric actuator 150 is, for example, a morph-type piezoelectric element that includes a plate and a piezoelectric element, and is fixed to the lower surface 20 b of the vibration panel 20. This morph-type piezoelectric element is a piezoelectric element having a structure in which a layered or plate-shaped piezoelectric element is bent. The plate is formed using, for example, a conductive metal material such as aluminum, nickel, copper, and iron, an alloy material containing them, or an alloy material such as stainless steel.

圧電素子の材料としては、例えば、ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、メタニオブ酸鉛、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリ乳酸等が用いられる。この圧電素子は、例えば、金属板の片面に、上記の材料を用いて形成された膜が形成される単層ユニモルフ型、上記の材料を用いて形成された膜を積層して形成された積層ユニモルフ型の圧電素子である。   Examples of the material of the piezoelectric element include lithium niobate, barium titanate, lead titanate, lead zirconate titanate (PZT), lead metaniobate, polyvinylidene fluoride (PVDF), polylactic acid, and the like. This piezoelectric element is, for example, a single-layer unimorph type in which a film formed using the above material is formed on one surface of a metal plate, and a stacked film formed by stacking a film formed using the above material. This is a unimorph type piezoelectric element.

圧電アクチュエータ150は、電圧をかけることにより引張又は圧縮による変形を生じるので、図4で示したようなパルス駆動をすることにより、振動させることができ、振動パネル20の振動呈示が可能となる。   Since the piezoelectric actuator 150 is deformed by tension or compression when a voltage is applied, the piezoelectric actuator 150 can be vibrated by performing pulse driving as shown in FIG. 4, and the vibration panel 20 can be presented with vibration.

(本発明の実施の形態の効果)
上記のような構成により、次のような効果を有する。
(1)第1の実施の形態では、ダンパ50を備えている。このダンパの減衰特性は、ダンパ50の圧縮方向と伸長方向とで減衰作用が異なり、非対称な減衰特性を持つダンパ構成となっている。したがって、図4(b)で示すような大きな振動領域(領域A)では、加振動作において、加振作用が阻害されにくい。一方、図4(b)で示すような小さな振動領域(領域A)では、全領域でダンパによる制動作用が働くので、加振終了後において、残振動が早く減衰する。すなわち、振動呈示後の残振動が速やかに減衰することにより、触覚呈示の感触を向上させることができる。
(2)第2の実施の形態では、第1の実施の形態の効果に加えて、圧縮コイルバネを使用するので、組み付け工程において、フック部の引っ掛け工程が発生せず、組み付け効率が向上する効果がある。
(3)第3の実施の形態では、第1の実施の形態の効果に加えて、圧電アクチュエータ150を振動パネル20の下面20bに貼付け固定することにより振動発生源とすることができる。これにより、構成の簡素化ができ、また、装置の薄型化が可能となる効果を有する。
(Effect of the embodiment of the present invention)
The configuration as described above has the following effects.
(1) In the first embodiment, the damper 50 is provided. The damper has a damping characteristic in which the damping action differs between the compression direction and the extension direction of the damper 50 and has an asymmetric damping characteristic. Therefore, in the large vibration region (region A 2 ) as shown in FIG. 4B, the excitation action is not easily inhibited in the excitation operation. On the other hand, in the small vibration region (region A 1 ) as shown in FIG. 4B, the braking action by the damper works in the entire region, so that the residual vibration is attenuated quickly after the end of excitation. That is, the residual vibration after the vibration presentation is quickly attenuated, so that the touch of the tactile presentation can be improved.
(2) In the second embodiment, since the compression coil spring is used in addition to the effect of the first embodiment, the hooking process does not occur in the assembling process, and the assembling efficiency is improved. There is.
(3) In the third embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the piezoelectric actuator 150 can be used as a vibration generation source by pasting and fixing it to the lower surface 20b of the vibration panel 20. As a result, the structure can be simplified and the apparatus can be thinned.

以上、本発明の実施の形態を説明したが、この実施の形態は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。この新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更等を行うことができる。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、実施の形態は、発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although the embodiment of the present invention has been described above, this embodiment is merely an example, and does not limit the invention according to the claims. The novel embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and the like can be made without departing from the gist of the present invention. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential to the means for solving the problems of the invention. Further, the embodiments are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

10…振動呈示装置
20…振動パネル
20a…上面
20b…下面
20c…係止穴
21…隅部
22…取付部
26…隅部
30…筐体
30a…上部
30b…係止穴
31…隅部
36…隅部
40…支持部
40a…上端部
40b…下端部
50…ダンパ
50a…上端部
50b…下端部
60…バネ
60a…フック部
65…バネ
65a…上端部
65b…下端部
100…ボイスコイルモータ
110…コイル
120…磁気回路
122…センターヨーク
124…中継ヨーク
126…サイドヨーク
130…磁石
150…圧電アクチュエータ
200…制御部
210…ドライブ回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Vibration presentation apparatus 20 ... Vibration panel 20a ... Upper surface 20b ... Lower surface 20c ... Locking hole 21 ... Corner part 22 ... Mounting part 26 ... Corner part 30 ... Case 30a ... Upper part 30b ... Locking hole 31 ... Corner part 36 ... Corner 40 ... support 40a ... upper end 40b ... lower end 50 ... damper 50a ... upper end 50b ... lower end 60 ... spring 60a ... hook portion 65 ... spring 65a ... upper end 65b ... lower end 100 ... voice coil motor 110 ... Coil 120 ... Magnetic circuit 122 ... Center yoke 124 ... Relay yoke 126 ... Side yoke 130 ... Magnet 150 ... Piezoelectric actuator 200 ... Control unit 210 ... Drive circuit

Claims (4)

振動を呈示する振動部と、
前記振動部に振動を付与する振動発生部と、
前記振動部を支持する筐体と、
前記振動部と前記筐体の間に介在し、所定の力で圧縮される支持部と、
前記振動部と前記筐体の間に前記支持部と並行して介在し、前記振動部の振動に制動作用を付与するダンパと、
前記支持部と前記ダンパに所定の力を付与して、前記振動部と前記筐体の間に前記支持部及び前記ダンパに圧縮力を付与する加圧部と、を有し、
前記支持部の自然長は、前記ダンパの自然長よりも大きな値に設定されていることを特徴とする振動呈示装置。
A vibrating part presenting vibrations;
A vibration generating unit for applying vibration to the vibrating unit;
A housing that supports the vibrating section;
A support part interposed between the vibrating part and the housing and compressed by a predetermined force;
A damper interposed between the vibration part and the housing in parallel with the support part, and applying a braking action to the vibration of the vibration part;
A pressure unit that applies a predetermined force to the support unit and the damper, and applies a compressive force to the support unit and the damper between the vibration unit and the housing;
The vibration presenting apparatus according to claim 1, wherein a natural length of the support portion is set to a value larger than a natural length of the damper.
前記振動発生部は、前記ダンパの自然長を超える振動を前記振動部に付与することを特徴とする請求項1に記載の振動呈示装置。   The vibration presenting apparatus according to claim 1, wherein the vibration generation unit imparts vibrations exceeding a natural length of the damper to the vibration unit. 前記ダンパは、前記振動部又は前記筐体の少なくともいずれか一方に固定されていないことを特徴とする請求項1又は2に記載の振動呈示装置。   The vibration presenting apparatus according to claim 1, wherein the damper is not fixed to at least one of the vibration unit and the housing. 前記振動部にコイルが搭載され前記筐体に磁気回路が載置され、前記コイルに通電することにより前記振動部を加振することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の振動呈示装置。   4. The vibration unit according to claim 1, wherein a coil is mounted on the vibration unit, a magnetic circuit is mounted on the casing, and the vibration unit is vibrated by energizing the coil. 5. Vibration presentation device.
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